资源简介 甘肃省兰州市第三十五中学2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷1.如图所示,力的作用效果与其它三项不同的是( )A.运动员用力压弯撑杆B.细线对橡皮的力使橡皮绕手做圆周运动C.坐在小船上的人推开另一只小船D.磁体对运动铁球的力2.如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度,底面积,下列判断正确的是( )A.物体对水平面的压强:B.物体对水平面的压力:C.物体的密度:D.物体的质量:3.如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示( )A.内,物体未被推动,拉力小于摩擦力B.内,物体克服摩擦力所做的功的功率为18WC.内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于时的摩擦力D.物体在内受到的合力与内受到的合力大小相等4.杆秤是我国度量衡“三大件(尺斗秤)”的重要组成部分,凝聚了炎黄子孙的智慧。如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,下列说法正确的是( )A.要使如图所示的杆秤水平平衡,秤砣向左移B.“秤砣虽小压千斤”说明使用时杆秤相当于省力杠杆C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小D.将提钮移到O点右侧,可以增大杆秤的量程5.2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹(如图),导弹准确落入预定海域。下列说法正确的是( )A.加速升空的过程中燃气对导弹做了功B.加速升空的过程中导弹受到平衡力C.穿过大气层后导弹的惯性增大D.穿过大气层后若所有力消失,导弹将保持静止6.在研究物质的密度时,用甲、乙两种不同物质制成若干大小不同的实心物块,分别测出这些物块的质量和体积,根据实验数据绘制两种物块的质量与其体积大小关系的图像,如图所示。下列说法正确的是( )A.甲、乙两种物质的密度之比是B.甲、乙两种物质的密度都随体积的增大而增大C.体积相同的甲、乙两种物质的质量之比为D.用乙物质制成的体积为的实心物块的质量为10g7.如图所示的四个实验,下列描述正确的是( )A.图甲中的汽车尾翼原理和飞机机翼原理不相同B.图乙中的卫生间的地漏存水杯不是一个连通器C.图丙中拿着自制气压计从楼下移动到楼上时,玻璃管内水柱高度越来越高D.图丁中往管a中吹气时,流速大的地方压强大,则b管中的水面会下降8.公元前388年《墨经》记载的杠杆原理中,将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是( )A.筷子 B.核桃钳C.托盘天平 D.雨刮器9.在粗细均匀的铅笔一端缠上少许铜丝,从而制成一个简易的密度计。将它分别竖直放入甲、乙两种不同液体中,静止后如图所示,两个杯子中的液面相平,下列判断正确的是( )A.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度B.密度计在乙杯中受到的浮力大于在甲杯中受到的浮力C.甲杯中液体对杯底的压强小于乙杯中液体对杯底的压强D.铅笔下端在乙杯子中受到的液体压强大于在甲杯子中受到的压强10.如甲图所示,小明用弹簧测力计水平拉木块,使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法错误的是A.两次木块都做匀速直线运动B.两次木块受到的摩擦力一样大C.两次拉力对木块做的功一样多D.两次拉力对木块做功的功率一样大11.如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重8N,容器的底面积为 100cm2,在弹簧测力计下悬挂一个长方体金 属块,从水面上方开始以恒定的速度,缓慢直至全部浸没入水中,容器内水的深度由16cm升高到20cm在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随时间t变化的图像如图乙所示。若不计水的 阻力,则下列分析不正确的是( )A.金属块未浸入水中时,水对容器底的压强为1600PaB.金属块浸没后受到的浮力为4NC.金属块的密度为2.5×103kg/m3D.金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为2400Pa12.如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,对桌面的压强为,瓶底受到水的压强为;倒立时瓶子对桌面的压强为,瓶盖受到水的压强为。则 (选填“>”“<”或“=”,下同), 。13.如图所示,水平地面上重500N的物体在大小为100N的拉力F作用下,10s内向左匀速运动了6m。这一过程中:物体的重力做功 J,拉力F做功 J;物体受到的摩擦力为 N;拉力F的功率为 W。(不计滑轮和绳的重力、滑轮与绳间的摩擦)14.一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有的煤油溢出;将其取出擦净后,轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有的水溢出。则物块在煤油中受到的浮力大小为 N,物块在水中静止时处于 状态,物块的密度是 。()15.如图所示,材质相同的 A、B 两物体叠放在水平桌面上受到方向相反的两个水平拉力,此时,AB 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动。已知 F1=6N,F2=2N。那么物体 A 受的摩擦力大小为 N,水平桌面对物体 B 的摩擦力为 N。若将 A、B 紧靠着放在该水平桌面上,用水平力 F3 推 A 使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力 F3 的大小为 N。16.如图所示,水平地面上放有上、下两部分均为柱形的薄壁容器,容器重12N。容器上、下两部分的横截面积之比为1∶4,高度均为10cm。向容器中倒入4kg的水,深度为5cm,水对容器底部的压强为 Pa。往容器内加水,当水的深度为 cm时,水对容器底部的压力与容器对地面的压力相等。17.如图所示,在斜面上的杯中悬浮着一个重力为3N的小球,请作出小球所受的浮力和重力的示意图。18.如图所示的轻质杠杆OAB下悬挂一重物G,O为支点,现对轻质杠杆施加一拉力F使杠杆处于静止状态。请画出最小的拉力F以及阻力臂。19.利用图中的滑轮组,用200N的拉力将重为800N的物体匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出滑轮组上绳的绕法。 20.小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:(1)图A中U形管压强计在使用前,需观察U形管两侧液面是否相平,同时要检查装置的气密性。若用手指按压橡皮膜,发现形管两侧液柱的高度差变化很小,则说明该压强计的气密性 (选填“好”或“差”);(2)小明实验时的情形如图B、C、D、E所示:①比较图B、C,小明想要探究的是液体压强与 的关系;②保持图中探头在水中的深度不变,改变探头的方向如图、所示,由此,可以初步得出实验结论:在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强 ;(3)为了探究液体压强与液体密度关系,小明将金属盒放在两种液体的相同深度,发现形管左右两侧高度差对比不明显,为使实验现象更明显,可选择将液体 (选填“水”、“水银”或“酒精”)装入压强计的形管中(ρ水银>ρ水>ρ酒精);(4)实验后,小明把一个容器用隔板从中间分隔成大小相同且互不相通的左右两部分,隔板下部开一圆孔并用薄橡皮膜封闭。如图所示,将甲、乙两种不同的液体分别倒入容器左右两边,此时橡皮膜恰好相平,则甲乙两种液体的密度大小关系为: (选填“>”“=”或“<”),该容器 (选填“是”或“不是”)连通器。21.如图是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验。(1)实验前,小明将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为了方便读出 ;(2)小明悬挂钩码前顺便测量了一个钩码受到的重力,如图所示,测力计的示数是 N;(3)在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂 个钩码;在此基础上小明继续实验:①在A、B下方再增挂一个钩码,则杠杆 端将下沉(选填“左”或“右”);②将增加的钩码取下来后,再取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则测力计的拉力为 N;③小明再次改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然在水平位置平衡,则测力计的读数将 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。22.在物理兴趣活动中,小组的同学们“探究浮力的大小与哪些因素有关”,他们讨论后提出下列猜想。猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。为了验证上述猜想,他们选取一金属块进行了如图所示的实验。(1)分析比较图A、B、C三次实验,可以验证猜想 是正确的;分析比较图 三次实验,可以验证猜想三是错误的;(2)分析图中提供的信息可知,圆柱体浸没在盐水中时受到的浮力是 N,盐水的密度为 ;(3)分析比较图A、C、E三次实验,可以得出结论:物体排开液体的体积一定时,液体的密度越 ,物体受到的浮力越 ;(4)由B到D烧杯对桌面的压力 (“增大”、“减小”)。图E中,若剪断细线,盐水对容器底的压力 (“增大”、“减小”、“不变”)。23.某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取。求(1)克服钢板重力做的功;(2)钢丝绳的拉力F;(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。24.如下图所示,容器底面积为,容器中装有一定量的水,水中有一个木块被细线系着,木块的体积为,(木块的密度,g取)。求:(1)此时木块所受浮力;(2)细线所受拉力大小;(3)剪断细线后,待木块静止时,水对容器底压强的变化量。答案解析部分1.【答案】A【知识点】力的作用效果【解析】【解答】A、运动员用力使撑杆被压弯,这一现象说明力能够改变物体的形状;B、细线的拉力让做圆周运动的橡皮运动方向不断改变,说明绳的拉力可以改变橡皮的运动状态;C、人对小船的推力让原本静止的小船运动起来,说明推力能够改变小船的运动状态;D、磁体对铁球的吸引力让铁球的运动轨迹发生改变,说明这个吸引力可以改变小球的运动状态;通过分析可以发现,只有A选项中力的作用效果是改变物体形状,其余三项的力的作用效果都是改变物体的运动状态,因此力的作用效果和另外三项不同的是A,所以A符合题意,BCD不符合题意。故选A。【分析】力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变。2.【答案】D【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算【解析】【解答】已知甲、乙、丙是三个材料相同的实心长方体,因此三者密度相等,即题目给出三者高度关系为底面积关系为根据体积公式,可推出三者的体积关系为再根据质量公式,密度相同的情况下,可得出质量关系为由重力公式,可得三者重力关系为放在水平面上的物体,对水平面的压力等于自身重力,即因此三者对水平面的压力关系为对于均匀柱体对水平面的压强,可以推导得:由于三者密度相同,且因此对水平面的压强关系为,故A、B、C错误,D正确。故选D。【分析】压强公式的推导,物体的重力为G=mg=ρgsh,物体静止在水平面上,对地面的压力等于重力,结合压强公式计算压强 3.【答案】D【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;力的合成与应用;探究影响摩擦力大小因素的实验【解析】【解答】A、0~2s内物体没有被拉动,保持静止状态,属于平衡状态,因此拉力和摩擦力大小相等,故A错误;B、4~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,可知此时滑动摩擦力的大小与拉力相等,为5N。根据功率推导公式,可以计算得到物体克服摩擦力做功的功率为,故B错误;C、2~4s内物体做加速运动,6~8s内物体做减速运动,这两个阶段物体受到的都是滑动摩擦力;滑动摩擦力的大小只和接触面粗糙程度、压力大小有关,物体运动过程中这两个条件都没有变化,因此滑动摩擦力大小不变。结合4~6s物体匀速运动时滑动摩擦力等于拉力,大小为5N,可知2~4s和6~8s内物体受到的摩擦力都是5N,故C错误;D、计算可得,6~8s内物体受到的合力大小为,2~4s内物体受到的合力大小为因此6~8s内物体受到的合力和2~4s内的合力大小相等,故D正确。综上,本题选D。【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力;2、功率的计算:公式为P=Fv;3、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。4、力的合成与应用:两个力在同一直线上,方向相反,合力为两个力的代数差,方向相同,合力为两个力的代数和。4.【答案】B【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类;制作简易杆秤【解析】【解答】A.从图中可以看出杆秤左侧下沉,说明左侧物体更重。根据杠杆平衡条件,当阻力、阻力臂和动力都保持不变时,想要让杠杆重新平衡,需要增大动力臂,因此应该将秤砣向右调节,故A错误;B.“秤砣虽小压千斤”,说明很小的力就能平衡很大的阻力,也就是动力远小于物体重力带来的阻力,因此杆秤属于省力杠杆,故B正确;C.根据杠杆平衡条件,当物体质量不变,也就是阻力不变、阻力臂也固定时,如果秤砣磨损,秤砣自身质量减小,对应的动力就会减小,杠杆重新平衡时需要增大动力臂,也就是提纽到秤砣的距离会变大;此时我们读取秤星的刻度时,刻度值会比物体的实际质量更大,因此所称量的结果会偏大,故C错误;D.若把提纽向右移动一段距离,物体一侧对应的阻力臂会变大,秤砣质量不变即动力不变,当动力臂不变时,由杠杆平衡条件可知,阻力需要减小,也就是能称量的物体最大质量会减小,因此杆秤的量程会变小,故D错误。故选B。【分析】1、制作杆秤的原理为杠杆平衡,杆秤在使用前,需要天平,消除杆秤自重的影响;2、杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂;增加测量质量,即最大称重的质量变大,可在阻力臂和动力不变的情况下,通过增加动力臂实现,或者换用更大的秤砣。3、省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。5.【答案】A【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断;是否做功的判断【解析】【解答】A. 导弹加速升空时,燃气对导弹有向上的推力,导弹在推力的方向上移动了距离,燃气对导弹做了功,故A正确;B.导弹在加速升空时,速度在不断增大,运动状态在改变。力是改变物体运动状态的原因,导弹受力不平衡力,故B错误;C.惯性是物体保持原来运动状态的性质,只与物体的质量有关,导弹穿过大气层,质量不变,惯性不会增大,故C错误;D.导弹穿过大气层后具有速度,若所有力消失,导弹将保持原来的速度和方向做匀速直线运动,故D错误。故选A。【分析】物体受力,且在力的方向上通过的距离,力对物体做了功;物体处于平衡状态时,受到的力为平衡力,惯性和物体的质量有关,质量越大,惯性越大;运动的物体不受力,做匀速直线运动。6.【答案】D【知识点】密度公式及其应用【解析】【解答】A、从给出的m-V图像中可以读取数据,当甲物质的质量时,对应的甲的体积为,根据密度公式可算出甲的密度:同理,当乙物质的质量时,对应的乙的体积为,乙的密度为:,因此甲、乙的密度之比为:,故A错误;B、密度是物质本身的固有特性,密度的大小只和物质种类、状态有关,和物体的质量、体积都没有关系,故B错误;C、根据密度变形公式,当甲、乙体积相同时,二者的质量之比为:故C错误;D、若乙物质的体积为,根据可得,乙的质量为:故D正确。故选D。【分析】1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;只和材料本身以及材料状态有关2、密度公式m=ρV据图计算甲乙的密度、不同条件下的质量。7.【答案】C【知识点】连通器原理及其应用;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系;飞机的升力【解析】【解答】A.图甲的汽车尾翼和飞机机翼的工作原理都是流体压强与流速的关系,二者原理相同,故A错误;B.观察图乙卫生间地漏的结构可知,地漏的存水杯上端开口、底部相连通,是连通器结构,利用连通器原理可以阻挡异味散发,故B错误;C.大气压随高度升高而减小,将图丙中的自制气压计从楼下拿到楼上时,外界大气压降低,瓶内气压会将玻璃管中的液柱向上压,因此玻璃管内的水柱液面会逐渐升高,故C正确;D.图丁中,向a管吹气时,b管上端流速变大、压强减小,瓶内气压会将水压入b管,因此b管水面应该上升,故D错误。故选C。【分析】压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。8.【答案】B【知识点】杠杆的分类【解析】【解答】根据题意可知,阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”,则“本短标长”是指动力臂长,阻力臂短,属于省力杠杆;A.筷子在使用过程中,大拇指所在的位置为支点,阻力作用在尖端,食指施加动力。此时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;B.核桃钳在使用过程中,转轴为支点,核桃施加阻力,手施加动力。此时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;C.托盘天平在使用过程中,转轴为支点,两个托盘到转轴的距离相等,即动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C不符合题意;D.雨刮器在使用过程中,转轴为支点,电机施加动力,作用作用在雨刷尖端。此时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。故选B。【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类即可。9.【答案】C【知识点】液体压强的计算;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计【解析】【解答】密度计的工作原理是漂浮,此时浮力与自身重力相等,即F浮=G,因此密度计在乙杯中受到的浮力和在甲杯中受到的浮力大小相等。从图中可以看出,密度计在甲中排开液体的体积大于在乙中排开液体的体积,根据可知,浮力相等时,排开液体体积越大,对应液体密度越小,因此甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度。两杯中液面相平,液体深度h相同,根据p=ρ液gh可知,甲杯中液体对杯底的压强小于乙杯中液体对杯底的压强,因此选项A、B错误,选项C正确。根据浮力产生的原因,浮力等于物体上下表面受到的液体压力差,密度计漂浮时上表面没有液体压力,因此铅笔下端受到的液体压力大小等于密度计受到的浮力。由于密度计在两杯中受到的浮力相等,因此铅笔下端在甲、乙两杯中受到的液体压力大小相等;又因为铅笔的底面积不变,根据可知,铅笔下端在甲、乙两杯中受到的液体压强大小相等,因此选项D错误。综上,答案选C。【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;3、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;4、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。10.【答案】D【知识点】功率大小的比较;匀速直线运动特点;功的概念【解析】【解答】A.匀速直线运动中,路程和时间满足正比例关系,从图像能够看出,两次运动的路程随时间的变化都是过原点的直线,也就是正比关系,故A正确,不符合题意;B.滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度共同决定,木块两次对水平面的压力相等,接触面粗糙程度也没有变化,因此两次运动时木块受到的滑动摩擦力大小相同,故B正确,不符合题意;C.两次木块都做匀速直线运动,拉力都和滑动摩擦力大小相等,因此两次拉力大小相同;同时两次拉动木块移动的总距离也相等,根据功的计算公式W = Fs,可得两次拉力对木块做的功相等,故C正确,不符合题意;D.根据功率推导公式P = Fv,可知拉力大小相等时,功率和速度成正比。从图像可以得到两次运动的速度不同,因此两次拉力做功的功率不同,故D错误,符合题意。【分析】1、根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。3、物体做功:公式为W=Fs,题目中物体的拉力相同,运动路程相同,所以做功相同;4、功率的计算:公式为P=Fv。11.【答案】D【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【解答】A.物块浸入水体前,容器底部所受水的液体压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa,故A正确,不符合题意;B.结合乙图数据分析:物体在空气中时弹簧测力计拉力等于物块重力,G=10N;物块完全浸没水中后测力计示数F示 =6N。根据称重法测浮力:F浮 =G F示 =10N 6N=4N,故B正确,不符合题意;C.物块完全浸没水中,出液面上升高度,再根据V排 =V物 得到金属块体积;物块的质量物块的密度,故C正确,不符合题意;D.依据力的相互作用规律:水对物块施加4N向上浮力,物块对水产生大小为4N的向下压力。器中水的重力为因此金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强故D错误,符合题意。故选D。【分析】1、液体压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同2、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,3、重力的计算:公式为G=mg,密度的计算:;4、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。12.【答案】<;<【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用【解析】【解答】 水瓶静置在水平桌面上时,对桌面的压力大小等于水瓶与水的总重力,因此水瓶倒置后,容器对桌面的压力大小不发生改变,而此时桌面的受力面积变小。根据压强公式可知,压力不变,受力面积减小,倒置后水瓶对桌面的压强更大,因此可得。从题图可以看出,水瓶倒立时,瓶内水的深度大于正立时瓶内水的深度,根据液体压强公式,液体密度不变,深度越大压强越大,因此瓶底受到水的压强满足。【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;2、物体静止在桌面上,物体对桌面的压力等于重力。13.【答案】0;1200;200;120【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用【解析】【解答】 该物体沿水平方向运动,重力方向竖直向下,物体在重力的方向上没有发生位移,因此重力不做功,重力做功大小为0J。由题图可知,滑轮组承担拉力的绳子段数,因此拉力端移动的距离为拉力做的总功为若不计滑轮自身重力、绳重以及滑轮和绳之间的摩擦,水平滑轮组的拉力满足关系,因此物体受到地面的摩擦力大小为拉力做功的功率为;【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力,2、拉力的计算,,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。4、功的计算:公式为W=Fs。14.【答案】;漂浮;【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用【解析】【解答】溢出水的重力大于溢出煤油的重力,结合阿基米德原理,,所以物体在水中浮力大于煤油中浮力。若两次漂浮或一水漂浮一煤油悬浮,浮力大小相等,与题意矛盾;又因煤油密度偏小,可判定物体在煤油里必然沉底,据此求出物体体积。假设物体在水中完全浸没,算出对应浮力,因物体在水中实际受到的浮力2.7N小于完全浸没在水中时的浮力3N,因此物体在水中漂浮。依托漂浮条件与阿基米德原理确定物体重力,联立质量、体积数据,物块密度。【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;4、密度的计算:公式为15.【答案】6;4;4【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小【解析】【解答】 当物体A、B一起在拉力作用下向右做匀速直线运动时,A相对于B保持静止,处于平衡状态。已知A受到水平拉力F1=6N,根据二力平衡可知,A受到的摩擦力大小等于拉力大小,为6N。A、B整体做匀速直线运动,B相对于水平桌面也做匀速运动,同样处于平衡状态。根据力的作用是相互的,A受到B给它的摩擦力大小为6N,那么B的上表面也会受到A给它的摩擦力,大小同样为6N,方向与A受到的摩擦力相反。已知B还受到向左的拉力F2=2N,因此对B受力分析可得,B下表面受到水平桌面的摩擦力:,也就是水平桌面对B的滑动摩擦力大小为4N。滑动摩擦力的大小只和接触面的粗糙程度、压力大小有关。把A、B看作一个整体,无论是叠放还是紧靠着平放,整体对水平桌面的总压力不变,桌面的粗糙程度也不变,因此整体受到桌面的总滑动摩擦力大小不变,仍然为4N。当A、B紧靠着一起匀速运动时,推力和滑动摩擦力是平衡力,大小相等,因此推力F3=4N。【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以推力等于摩擦力2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。3、对B受力分析,B处于匀速直线运动,所以受力平衡,B的上表面也会受到6N的摩擦力,B还受到向左的拉力F2=2N,结合力的合成分析B受到的水平桌面的摩擦力。16.【答案】;12【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用【解析】【解答】已知水深,水对容器底的压强:;图中,下部分水未装满,水对容器底部的压力等于水的重力,容器对地面的压力是水和容器重力之和,则水对容器底部的压力与容器对地面的压力不相等,水的深度一定超过10cm。向容器中倒入4kg的水,深度为5cm,水的体积为:,容器下部分的横截面积为:,容器上部分的横截面积为:容器下部分的体积为:,容器下部分装满水的重力为:;设容器内水的深度为时,水对容器底部的压力与容器对地面的压力相等。水对容器底的压力为,容器对地面的压力为:则;即解得:。故第1空填:500;第2空填:12。【分析】根据p=ρgh,计算容器底受到的压强;根据质量,利用,计算体积;结合G=mg,计算物体的重力;水平面受到的压力等于物体的重力;根据容器底和地面的压力相等,根据F=pS,计算液体深度。17.【答案】【知识点】重力示意图;浮力及其产生原因;物体的浮沉条件及其应用【解析】【解答】小球处于悬浮状态,受到浮力和重力,根据二力平衡,浮力等于重力,大小均为3N,浮力竖直向上,重力竖直向下,力的作用点都画在它的重心,故作图如下:【分析】本题考查力的作图,要知道力的画法,重力的方向是竖直向下,浮力的方向是竖直向上的,作用在同一个物体上。18.【答案】【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题【解析】【解答】重物对杠杆的向下拉力是阻力,我们首先沿绳子竖直向下的方向画出阻力$F_2$的示意图,接着从支点$O$向$F_2$的作用线作垂线段,这段垂线段就是阻力F2对应的力臂l2。根据杠杆平衡条件可知,当阻力与阻力臂的乘积为定值时,动力臂越长,对应的动力就越小。本题中支点为$O$点,$OB$是可作出的最长动力臂,因此过B点作垂直于OB向上的线段,就是最小动力F的示意图,作图结果如下:【分析】1、力臂的概念,从支点到力的作用线的距离。做出力的作用线,确定支点,从支点向的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂。2、杠杆平衡条件,多余为最大动力臂,对应最小动力。19.【答案】【知识点】滑轮组的设计与组装【解析】【解答】 绳、滑轮的自重及摩擦不计 ,拉力为200N,重物的重力为800N,所以绳子缠绕数为;拉力的方向向上,作图如下:【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;2、拉力的计算,F= ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。20.【答案】(1)差(2)深度;相同(3)酒精(4)>;不是【知识点】探究液体压强的特点实验【解析】【解答】(1)用手指按压压强计的橡皮膜时,U形管两侧液柱的高度差变化很小,说明橡皮膜受到的压强无法顺利传递到U形管内,由此可以判断这个压强计的气密性不好。(2) 图B和图C中,压强探头放在同种液体的不同深度位置,观察到U形管两端液柱的高度差不同,据此可以探究液体压强和液体深度的关系。图C中,保持探头在水中的深度不变,只改变探头的朝向,分别调整为向前、向上朝向,观察到U形管两侧的液柱高度差相同,由此可得出结论:在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。(3)当压强计的金属盒放在两种液体的相同深度时,U形管左右两侧的高度差差异不明显。根据公式,要让实验现象更明显,可以在U形管中换用密度更小的酒精,这样在压强相同的情况下,U形管中液柱的高度差会更大,更容易观察区分。(4) 图F中隔板中部的橡皮膜最终保持相平,说明橡皮膜左右两侧受到的液体压强大小相等。橡皮膜到容器顶部的距离相比,甲侧小于乙侧,也就是甲液体在橡皮膜处的深度更小,根据公式,压强相等时深度越小,液体密度越大,因此甲液体的密度大于乙液体的密度。连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器,这个容器被隔板隔开,底部并不连通,因此不属于连通器。【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小;4、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。(1)用手指按压橡皮膜,U形管两侧液柱的高度差变化很小,说明橡皮膜所受的压强不能传递到U形管上,则该压强计的气密性较差。(2)[1]图B和C中,探头置于同种液体的不同深度,U形管两端液柱的高度差不同,可探究液体压强与液体深度的关系。[2]图C中,探头在水中的深度不变,方向改变,变为向前或向上,U形管两侧液柱高度差相同,说明在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强相同。(3)金属盒放在两种液体中的相同深度,U形管左右两侧高度差对比不明显,据,为了使实验现象更明显,可在U形管中装入密度较小的酒精,则受到相同压强时,其高度差较大。(4)[1]图F中,橡皮膜恰好相平,说明左右两边的液体对橡皮膜的压强相同,而至橡皮膜处,甲液体的深度比乙液体的小,据知,甲液体的密度比乙液体的大。[2]该容器上端开口,下端不连通,不是连通器。21.【答案】(1)左;力臂(2)0.5(3)3;左;0.75;变大【知识点】探究杠杆的平衡条件实验【解析】【解答】(1)①根据题意可知,杠杆右端下沉,说明杠杆的右端沉左端轻,则应将平衡螺母向左调节。②杠杆在水平位置平衡时,当力的方向竖直向下时,力臂与杠杆本身重合,因此实验中使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。(2)根据图片可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,读数为0.5N。(3)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:;解得:,则需在B点悬挂3个钩码。①根据题意可知,在A、B下方再增挂一个钩码,杠杆左端力与力臂的乘积为:,杠杆右端力与力臂的乘积为,则,因此杠杆左端下沉。②根据题意可知,将增加的钩码取下来后,A位置钩码施加的拉力为1N,用弹簧测力计在C点竖直向上拉,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得;解得:。③改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,此时动力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,C点的力会变大,即弹簧测力计的示数会变大。【分析】(1)①平衡螺母总是向较轻的一侧调节;②可从力臂读取的角度分析解答。(2)根据图片确定测力计的分度值,然后根据指针位置读出示数;(3)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可;①比较支点两侧力和力臂的乘积大小,乘积大的一侧下沉;②根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可;③注意分析动力臂的长度变化,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答。(1)[1]杠杆右端下沉,说明杠杆的右端沉,应将平衡螺母向左调节至天平在水平位置平衡。[2]因杠杆受力的方向竖直向下,杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,因此实验中使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。(2)图中弹簧测力计的分度值是0.1N,读数为0.5N。(3)[1]设钩码的重力为G,杠杆一格的距离为L,根据杠杆平衡条件可得解得,因此需在B点悬挂3个钩码。[2]在A、B下方再增挂一个钩码,杠杆左端力与力臂的乘积为杠杆右端力与力臂的乘积为由于,因此杠杆左端下沉。[3]将增加的钩码取下来后,A位置钩码施加的拉力为1N,用弹簧测力计在C点竖直向上拉,根据杠杆平衡条件可得解得。[4]改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,由于A点施加的拉力与力臂不变,C点力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,C点的力会变大,即弹簧测力计的示数会变大。22.【答案】(1)二;A、C、D(2);(3)大;大(4)增大;不变【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素;物体的浮沉条件及其应用【解析】【解答】(1)对比 A、B、C 三组实验,物体浸入液体体积不断变大,弹簧测力计读数随之减小,借助称重法能够看出浮力不断变大,说明浮力大小和排开液体体积有关,猜想二成立。探究浮力与浸没深度的关系,要控制液体密度、排液体积不变,只改变浸入深度,选取 A、C、D 实验;改变深度后测力计示数不变、浮力不变,由此判断猜想三错误。(2)①利用 A、D 示数,通过称重法算出物体浸没在水中的浮力;再结合 E 中测力计示数,求出物体浸没在盐水中的浮力。物体两次均完全浸没,排液体积等于自身体积、大小相等,联立阿基米德原理公式,代入数据推导出盐水密度。(3)分析 A、C、E 实验,物体排液体积保持不变,液体密度不同,测力计示数有差异;液体密度越大,浮力越大,结论:排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。(4)把容器、液体、物体视作整体,整体静止受力平衡,受总重力、桌面支持力、弹簧拉力,分析可得。,对比可得从 B 到 D 桌面支持力变大;根据相互作用力,容器对桌面压力同步变大,压力增加量等于浮力增加量,也等于物体多排开液体的重力。E 图内物体浸没在盐水中,此时,则剪断细线后物体下沉沉底;全程排液体积不变,液面高度不变,液体对容器底部的压强、压力均保持不变。【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;4、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,5、受力分析:B图:容器、液体、物体视作整体,整体受总重力、桌面支持力、弹簧拉力;6、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同。(1)[1]分析比较图A、B、C三次实验,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知物体受到的浮力越大,即物体受到浮力的大小与排开的液体的体积有关,可以验证猜想二是正确的。[2]探究浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度是否有关时,需要控制液体的密度相同,排开的液体的体积相同,而深度不同,故需要分析比较图A、C、D三次实验,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,可以验证猜想三是错误的。(2)[1][2]由图AD可知物体完全浸没在水中受到的浮力由图E可知弹簧测力计的示数是1.6N,物体浸没在盐水中时受到的浮力物体浸没中水中和盐水中排开液体的体积都等于物体的体积,所以则盐水的密度为(3)[1][2]分析比较图A、C、E三次实验可知,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,可以得出结论:物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。(4)[1]将容器、水、物体看成一个整体,整体静止,处于平衡态,整体受平衡力,整体受重力、桌面对整体的支持力、弹簧测力计对整体的拉力。对B图的整体受力分析,整体受的支持力为对D图的整体受力分析,整体受的支持力为因为所以因为力的作用是相互的,烧杯对桌面的压力等于桌面对烧杯的支持力。则,所以由B到D烧杯对桌面的压力增大。由B到D,物体排开水的体积增大,物体排开水的重力增大,由阿基米德原理可知,物体排开水的重力的增加量等于浮力的增加量,由B到D,烧杯对桌面增大的压力等于物体排开水的重力的增加量,也等于物体受到的浮力的增加量。[2]图E中,物体浸没在盐水中,处于静止状态,此时,则,若剪断细线,由物体的浮沉条件可知,物体将会下沉,最后沉底,物体仍然全部浸没中盐水中,排开盐水的体积不变,盐水的深度不变,由p=ρhg可知盐水对容器底的压强不变,底面积不变,由F=pS可知盐水对容器底的压力不变。23.【答案】解:(1)克服钢板重力做的功为(2)起重机的滑轮组做的总功为由图可知,有四段绳子承重,则钢丝绳的拉力为(3)起重机的滑轮组做的额外功为动滑轮的重力为滑轮组满载时的机械效率为答:(1)克服钢板重力做的功为3.6×105J;(2)钢丝绳的拉力为1.125×104N;(3)滑轮组满载时的机械效率为84.7%。【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功【解析】【分析】(1) 提升钢板过程中,克服钢板自身重力所做的功为有用功;(2) 先求出滑轮组拉力做的总功;由题图可得承担物重的绳子段数n=4,结合绳子自由端移动距离,利用W总 =Fs变形求出钢丝绳拉力大小;(3) 根据W额 =W总 W有 算出额外功,不计绳重与摩擦时,额外功只来源于动滑轮自重,据此求解动滑轮重力;再代入满载物重数据,依据机械效率公式计算满载状态下滑轮组的机械效率。24.【答案】(1)解:木块完全浸没在水中,则木块排开水的体积所以此时木块所受浮力(2)解:根据、可得,木块的重力对木块受力分析所以绳子对木块的拉力根据力的作用的相互性可得,细线所受拉力大小为16N。(3)解:由于木块的密度小于水的密度,所以剪断细线后,待木块静止时,木块漂浮,则此时木块受到的浮力由得,木块漂浮时排开水的体积则剪断细线后,待木块静止时,木块排开水的体积减小量所以液面下降的深度为则水对容器底压强减小量【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用【解析】【分析】(1)木块全部浸没在水中,排开水的体积等于木块总体积,代入浮力公式即可算出浸没时受到的浮力。(2)结合密度、重力关系式求出木块自重;对浸没的木块受力分析,受向上浮力、向下重力与细线拉力,由受力平衡算出绳对木块的拉力,根据相互作用力确定细线受到的拉力。(3)木块密度小于水,剪断细绳后最终漂浮,漂浮时浮力等于自身重力;由阿基米德原理反求漂浮状态下排开水的体积,对比浸没时排液体积得到体积变化量,结合容器底面积算出液面下降高度,最后利用液体压强公式求出容器底部减小的压强。(1)木块完全浸没在水中,则木块排开水的体积所以此时木块所受浮力(2)根据、可得,木块的重力对木块受力分析所以绳子对木块的拉力根据力的作用的相互性可得,细线所受拉力大小为16N。(3)由于木块的密度小于水的密度,所以剪断细线后,待木块静止时,木块漂浮,则此时木块受到的浮力由得,木块漂浮时排开水的体积则剪断细线后,待木块静止时,木块排开水的体积减小量所以液面下降的深度为则水对容器底压强减小量1 / 1甘肃省兰州市第三十五中学2024-2025学年八年级下学期期末物理试卷1.如图所示,力的作用效果与其它三项不同的是( )A.运动员用力压弯撑杆B.细线对橡皮的力使橡皮绕手做圆周运动C.坐在小船上的人推开另一只小船D.磁体对运动铁球的力【答案】A【知识点】力的作用效果【解析】【解答】A、运动员用力使撑杆被压弯,这一现象说明力能够改变物体的形状;B、细线的拉力让做圆周运动的橡皮运动方向不断改变,说明绳的拉力可以改变橡皮的运动状态;C、人对小船的推力让原本静止的小船运动起来,说明推力能够改变小船的运动状态;D、磁体对铁球的吸引力让铁球的运动轨迹发生改变,说明这个吸引力可以改变小球的运动状态;通过分析可以发现,只有A选项中力的作用效果是改变物体形状,其余三项的力的作用效果都是改变物体的运动状态,因此力的作用效果和另外三项不同的是A,所以A符合题意,BCD不符合题意。故选A。【分析】力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变。2.如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度,底面积,下列判断正确的是( )A.物体对水平面的压强:B.物体对水平面的压力:C.物体的密度:D.物体的质量:【答案】D【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算【解析】【解答】已知甲、乙、丙是三个材料相同的实心长方体,因此三者密度相等,即题目给出三者高度关系为底面积关系为根据体积公式,可推出三者的体积关系为再根据质量公式,密度相同的情况下,可得出质量关系为由重力公式,可得三者重力关系为放在水平面上的物体,对水平面的压力等于自身重力,即因此三者对水平面的压力关系为对于均匀柱体对水平面的压强,可以推导得:由于三者密度相同,且因此对水平面的压强关系为,故A、B、C错误,D正确。故选D。【分析】压强公式的推导,物体的重力为G=mg=ρgsh,物体静止在水平面上,对地面的压力等于重力,结合压强公式计算压强 3.如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示( )A.内,物体未被推动,拉力小于摩擦力B.内,物体克服摩擦力所做的功的功率为18WC.内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于时的摩擦力D.物体在内受到的合力与内受到的合力大小相等【答案】D【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;力的合成与应用;探究影响摩擦力大小因素的实验【解析】【解答】A、0~2s内物体没有被拉动,保持静止状态,属于平衡状态,因此拉力和摩擦力大小相等,故A错误;B、4~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,可知此时滑动摩擦力的大小与拉力相等,为5N。根据功率推导公式,可以计算得到物体克服摩擦力做功的功率为,故B错误;C、2~4s内物体做加速运动,6~8s内物体做减速运动,这两个阶段物体受到的都是滑动摩擦力;滑动摩擦力的大小只和接触面粗糙程度、压力大小有关,物体运动过程中这两个条件都没有变化,因此滑动摩擦力大小不变。结合4~6s物体匀速运动时滑动摩擦力等于拉力,大小为5N,可知2~4s和6~8s内物体受到的摩擦力都是5N,故C错误;D、计算可得,6~8s内物体受到的合力大小为,2~4s内物体受到的合力大小为因此6~8s内物体受到的合力和2~4s内的合力大小相等,故D正确。综上,本题选D。【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力;2、功率的计算:公式为P=Fv;3、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。4、力的合成与应用:两个力在同一直线上,方向相反,合力为两个力的代数差,方向相同,合力为两个力的代数和。4.杆秤是我国度量衡“三大件(尺斗秤)”的重要组成部分,凝聚了炎黄子孙的智慧。如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,下列说法正确的是( )A.要使如图所示的杆秤水平平衡,秤砣向左移B.“秤砣虽小压千斤”说明使用时杆秤相当于省力杠杆C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小D.将提钮移到O点右侧,可以增大杆秤的量程【答案】B【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的分类;制作简易杆秤【解析】【解答】A.从图中可以看出杆秤左侧下沉,说明左侧物体更重。根据杠杆平衡条件,当阻力、阻力臂和动力都保持不变时,想要让杠杆重新平衡,需要增大动力臂,因此应该将秤砣向右调节,故A错误;B.“秤砣虽小压千斤”,说明很小的力就能平衡很大的阻力,也就是动力远小于物体重力带来的阻力,因此杆秤属于省力杠杆,故B正确;C.根据杠杆平衡条件,当物体质量不变,也就是阻力不变、阻力臂也固定时,如果秤砣磨损,秤砣自身质量减小,对应的动力就会减小,杠杆重新平衡时需要增大动力臂,也就是提纽到秤砣的距离会变大;此时我们读取秤星的刻度时,刻度值会比物体的实际质量更大,因此所称量的结果会偏大,故C错误;D.若把提纽向右移动一段距离,物体一侧对应的阻力臂会变大,秤砣质量不变即动力不变,当动力臂不变时,由杠杆平衡条件可知,阻力需要减小,也就是能称量的物体最大质量会减小,因此杆秤的量程会变小,故D错误。故选B。【分析】1、制作杆秤的原理为杠杆平衡,杆秤在使用前,需要天平,消除杆秤自重的影响;2、杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂;增加测量质量,即最大称重的质量变大,可在阻力臂和动力不变的情况下,通过增加动力臂实现,或者换用更大的秤砣。3、省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。5.2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹(如图),导弹准确落入预定海域。下列说法正确的是( )A.加速升空的过程中燃气对导弹做了功B.加速升空的过程中导弹受到平衡力C.穿过大气层后导弹的惯性增大D.穿过大气层后若所有力消失,导弹将保持静止【答案】A【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;平衡状态的判断;是否做功的判断【解析】【解答】A. 导弹加速升空时,燃气对导弹有向上的推力,导弹在推力的方向上移动了距离,燃气对导弹做了功,故A正确;B.导弹在加速升空时,速度在不断增大,运动状态在改变。力是改变物体运动状态的原因,导弹受力不平衡力,故B错误;C.惯性是物体保持原来运动状态的性质,只与物体的质量有关,导弹穿过大气层,质量不变,惯性不会增大,故C错误;D.导弹穿过大气层后具有速度,若所有力消失,导弹将保持原来的速度和方向做匀速直线运动,故D错误。故选A。【分析】物体受力,且在力的方向上通过的距离,力对物体做了功;物体处于平衡状态时,受到的力为平衡力,惯性和物体的质量有关,质量越大,惯性越大;运动的物体不受力,做匀速直线运动。6.在研究物质的密度时,用甲、乙两种不同物质制成若干大小不同的实心物块,分别测出这些物块的质量和体积,根据实验数据绘制两种物块的质量与其体积大小关系的图像,如图所示。下列说法正确的是( )A.甲、乙两种物质的密度之比是B.甲、乙两种物质的密度都随体积的增大而增大C.体积相同的甲、乙两种物质的质量之比为D.用乙物质制成的体积为的实心物块的质量为10g【答案】D【知识点】密度公式及其应用【解析】【解答】A、从给出的m-V图像中可以读取数据,当甲物质的质量时,对应的甲的体积为,根据密度公式可算出甲的密度:同理,当乙物质的质量时,对应的乙的体积为,乙的密度为:,因此甲、乙的密度之比为:,故A错误;B、密度是物质本身的固有特性,密度的大小只和物质种类、状态有关,和物体的质量、体积都没有关系,故B错误;C、根据密度变形公式,当甲、乙体积相同时,二者的质量之比为:故C错误;D、若乙物质的体积为,根据可得,乙的质量为:故D正确。故选D。【分析】1、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;只和材料本身以及材料状态有关2、密度公式m=ρV据图计算甲乙的密度、不同条件下的质量。7.如图所示的四个实验,下列描述正确的是( )A.图甲中的汽车尾翼原理和飞机机翼原理不相同B.图乙中的卫生间的地漏存水杯不是一个连通器C.图丙中拿着自制气压计从楼下移动到楼上时,玻璃管内水柱高度越来越高D.图丁中往管a中吹气时,流速大的地方压强大,则b管中的水面会下降【答案】C【知识点】连通器原理及其应用;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系;飞机的升力【解析】【解答】A.图甲的汽车尾翼和飞机机翼的工作原理都是流体压强与流速的关系,二者原理相同,故A错误;B.观察图乙卫生间地漏的结构可知,地漏的存水杯上端开口、底部相连通,是连通器结构,利用连通器原理可以阻挡异味散发,故B错误;C.大气压随高度升高而减小,将图丙中的自制气压计从楼下拿到楼上时,外界大气压降低,瓶内气压会将玻璃管中的液柱向上压,因此玻璃管内的水柱液面会逐渐升高,故C正确;D.图丁中,向a管吹气时,b管上端流速变大、压强减小,瓶内气压会将水压入b管,因此b管水面应该上升,故D错误。故选C。【分析】压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。8.公元前388年《墨经》记载的杠杆原理中,将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列图中的杠杆属于“本短标长”的是( )A.筷子 B.核桃钳C.托盘天平 D.雨刮器【答案】B【知识点】杠杆的分类【解析】【解答】根据题意可知,阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”,则“本短标长”是指动力臂长,阻力臂短,属于省力杠杆;A.筷子在使用过程中,大拇指所在的位置为支点,阻力作用在尖端,食指施加动力。此时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;B.核桃钳在使用过程中,转轴为支点,核桃施加阻力,手施加动力。此时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;C.托盘天平在使用过程中,转轴为支点,两个托盘到转轴的距离相等,即动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C不符合题意;D.雨刮器在使用过程中,转轴为支点,电机施加动力,作用作用在雨刷尖端。此时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。故选B。【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类即可。9.在粗细均匀的铅笔一端缠上少许铜丝,从而制成一个简易的密度计。将它分别竖直放入甲、乙两种不同液体中,静止后如图所示,两个杯子中的液面相平,下列判断正确的是( )A.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度B.密度计在乙杯中受到的浮力大于在甲杯中受到的浮力C.甲杯中液体对杯底的压强小于乙杯中液体对杯底的压强D.铅笔下端在乙杯子中受到的液体压强大于在甲杯子中受到的压强【答案】C【知识点】液体压强的计算;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计【解析】【解答】密度计的工作原理是漂浮,此时浮力与自身重力相等,即F浮=G,因此密度计在乙杯中受到的浮力和在甲杯中受到的浮力大小相等。从图中可以看出,密度计在甲中排开液体的体积大于在乙中排开液体的体积,根据可知,浮力相等时,排开液体体积越大,对应液体密度越小,因此甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度。两杯中液面相平,液体深度h相同,根据p=ρ液gh可知,甲杯中液体对杯底的压强小于乙杯中液体对杯底的压强,因此选项A、B错误,选项C正确。根据浮力产生的原因,浮力等于物体上下表面受到的液体压力差,密度计漂浮时上表面没有液体压力,因此铅笔下端受到的液体压力大小等于密度计受到的浮力。由于密度计在两杯中受到的浮力相等,因此铅笔下端在甲、乙两杯中受到的液体压力大小相等;又因为铅笔的底面积不变,根据可知,铅笔下端在甲、乙两杯中受到的液体压强大小相等,因此选项D错误。综上,答案选C。【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;2、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;3、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;4、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。10.如甲图所示,小明用弹簧测力计水平拉木块,使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法错误的是A.两次木块都做匀速直线运动B.两次木块受到的摩擦力一样大C.两次拉力对木块做的功一样多D.两次拉力对木块做功的功率一样大【答案】D【知识点】功率大小的比较;匀速直线运动特点;功的概念【解析】【解答】A.匀速直线运动中,路程和时间满足正比例关系,从图像能够看出,两次运动的路程随时间的变化都是过原点的直线,也就是正比关系,故A正确,不符合题意;B.滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度共同决定,木块两次对水平面的压力相等,接触面粗糙程度也没有变化,因此两次运动时木块受到的滑动摩擦力大小相同,故B正确,不符合题意;C.两次木块都做匀速直线运动,拉力都和滑动摩擦力大小相等,因此两次拉力大小相同;同时两次拉动木块移动的总距离也相等,根据功的计算公式W = Fs,可得两次拉力对木块做的功相等,故C正确,不符合题意;D.根据功率推导公式P = Fv,可知拉力大小相等时,功率和速度成正比。从图像可以得到两次运动的速度不同,因此两次拉力做功的功率不同,故D错误,符合题意。【分析】1、根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。3、物体做功:公式为W=Fs,题目中物体的拉力相同,运动路程相同,所以做功相同;4、功率的计算:公式为P=Fv。11.如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重8N,容器的底面积为 100cm2,在弹簧测力计下悬挂一个长方体金 属块,从水面上方开始以恒定的速度,缓慢直至全部浸没入水中,容器内水的深度由16cm升高到20cm在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随时间t变化的图像如图乙所示。若不计水的 阻力,则下列分析不正确的是( )A.金属块未浸入水中时,水对容器底的压强为1600PaB.金属块浸没后受到的浮力为4NC.金属块的密度为2.5×103kg/m3D.金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强为2400Pa【答案】D【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【解答】A.物块浸入水体前,容器底部所受水的液体压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa,故A正确,不符合题意;B.结合乙图数据分析:物体在空气中时弹簧测力计拉力等于物块重力,G=10N;物块完全浸没水中后测力计示数F示 =6N。根据称重法测浮力:F浮 =G F示 =10N 6N=4N,故B正确,不符合题意;C.物块完全浸没水中,出液面上升高度,再根据V排 =V物 得到金属块体积;物块的质量物块的密度,故C正确,不符合题意;D.依据力的相互作用规律:水对物块施加4N向上浮力,物块对水产生大小为4N的向下压力。器中水的重力为因此金属块浸没在水中后,容器对桌面的压强故D错误,符合题意。故选D。【分析】1、液体压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同2、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,3、重力的计算:公式为G=mg,密度的计算:;4、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。12.如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,对桌面的压强为,瓶底受到水的压强为;倒立时瓶子对桌面的压强为,瓶盖受到水的压强为。则 (选填“>”“<”或“=”,下同), 。【答案】<;<【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用【解析】【解答】 水瓶静置在水平桌面上时,对桌面的压力大小等于水瓶与水的总重力,因此水瓶倒置后,容器对桌面的压力大小不发生改变,而此时桌面的受力面积变小。根据压强公式可知,压力不变,受力面积减小,倒置后水瓶对桌面的压强更大,因此可得。从题图可以看出,水瓶倒立时,瓶内水的深度大于正立时瓶内水的深度,根据液体压强公式,液体密度不变,深度越大压强越大,因此瓶底受到水的压强满足。【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;2、物体静止在桌面上,物体对桌面的压力等于重力。13.如图所示,水平地面上重500N的物体在大小为100N的拉力F作用下,10s内向左匀速运动了6m。这一过程中:物体的重力做功 J,拉力F做功 J;物体受到的摩擦力为 N;拉力F的功率为 W。(不计滑轮和绳的重力、滑轮与绳间的摩擦)【答案】0;1200;200;120【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用【解析】【解答】 该物体沿水平方向运动,重力方向竖直向下,物体在重力的方向上没有发生位移,因此重力不做功,重力做功大小为0J。由题图可知,滑轮组承担拉力的绳子段数,因此拉力端移动的距离为拉力做的总功为若不计滑轮自身重力、绳重以及滑轮和绳之间的摩擦,水平滑轮组的拉力满足关系,因此物体受到地面的摩擦力大小为拉力做功的功率为;【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力,2、拉力的计算,,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍,3、功的相关计算:W=Fs,距离为拉力的方向。4、功的计算:公式为W=Fs。14.一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有的煤油溢出;将其取出擦净后,轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有的水溢出。则物块在煤油中受到的浮力大小为 N,物块在水中静止时处于 状态,物块的密度是 。()【答案】;漂浮;【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用【解析】【解答】溢出水的重力大于溢出煤油的重力,结合阿基米德原理,,所以物体在水中浮力大于煤油中浮力。若两次漂浮或一水漂浮一煤油悬浮,浮力大小相等,与题意矛盾;又因煤油密度偏小,可判定物体在煤油里必然沉底,据此求出物体体积。假设物体在水中完全浸没,算出对应浮力,因物体在水中实际受到的浮力2.7N小于完全浸没在水中时的浮力3N,因此物体在水中漂浮。依托漂浮条件与阿基米德原理确定物体重力,联立质量、体积数据,物块密度。【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;4、密度的计算:公式为15.如图所示,材质相同的 A、B 两物体叠放在水平桌面上受到方向相反的两个水平拉力,此时,AB 一起在拉力的作用下一起向右匀速运动。已知 F1=6N,F2=2N。那么物体 A 受的摩擦力大小为 N,水平桌面对物体 B 的摩擦力为 N。若将 A、B 紧靠着放在该水平桌面上,用水平力 F3 推 A 使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力 F3 的大小为 N。【答案】6;4;4【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小【解析】【解答】 当物体A、B一起在拉力作用下向右做匀速直线运动时,A相对于B保持静止,处于平衡状态。已知A受到水平拉力F1=6N,根据二力平衡可知,A受到的摩擦力大小等于拉力大小,为6N。A、B整体做匀速直线运动,B相对于水平桌面也做匀速运动,同样处于平衡状态。根据力的作用是相互的,A受到B给它的摩擦力大小为6N,那么B的上表面也会受到A给它的摩擦力,大小同样为6N,方向与A受到的摩擦力相反。已知B还受到向左的拉力F2=2N,因此对B受力分析可得,B下表面受到水平桌面的摩擦力:,也就是水平桌面对B的滑动摩擦力大小为4N。滑动摩擦力的大小只和接触面的粗糙程度、压力大小有关。把A、B看作一个整体,无论是叠放还是紧靠着平放,整体对水平桌面的总压力不变,桌面的粗糙程度也不变,因此整体受到桌面的总滑动摩擦力大小不变,仍然为4N。当A、B紧靠着一起匀速运动时,推力和滑动摩擦力是平衡力,大小相等,因此推力F3=4N。【分析】1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以推力等于摩擦力2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。3、对B受力分析,B处于匀速直线运动,所以受力平衡,B的上表面也会受到6N的摩擦力,B还受到向左的拉力F2=2N,结合力的合成分析B受到的水平桌面的摩擦力。16.如图所示,水平地面上放有上、下两部分均为柱形的薄壁容器,容器重12N。容器上、下两部分的横截面积之比为1∶4,高度均为10cm。向容器中倒入4kg的水,深度为5cm,水对容器底部的压强为 Pa。往容器内加水,当水的深度为 cm时,水对容器底部的压力与容器对地面的压力相等。【答案】;12【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用【解析】【解答】已知水深,水对容器底的压强:;图中,下部分水未装满,水对容器底部的压力等于水的重力,容器对地面的压力是水和容器重力之和,则水对容器底部的压力与容器对地面的压力不相等,水的深度一定超过10cm。向容器中倒入4kg的水,深度为5cm,水的体积为:,容器下部分的横截面积为:,容器上部分的横截面积为:容器下部分的体积为:,容器下部分装满水的重力为:;设容器内水的深度为时,水对容器底部的压力与容器对地面的压力相等。水对容器底的压力为,容器对地面的压力为:则;即解得:。故第1空填:500;第2空填:12。【分析】根据p=ρgh,计算容器底受到的压强;根据质量,利用,计算体积;结合G=mg,计算物体的重力;水平面受到的压力等于物体的重力;根据容器底和地面的压力相等,根据F=pS,计算液体深度。17.如图所示,在斜面上的杯中悬浮着一个重力为3N的小球,请作出小球所受的浮力和重力的示意图。【答案】【知识点】重力示意图;浮力及其产生原因;物体的浮沉条件及其应用【解析】【解答】小球处于悬浮状态,受到浮力和重力,根据二力平衡,浮力等于重力,大小均为3N,浮力竖直向上,重力竖直向下,力的作用点都画在它的重心,故作图如下:【分析】本题考查力的作图,要知道力的画法,重力的方向是竖直向下,浮力的方向是竖直向上的,作用在同一个物体上。18.如图所示的轻质杠杆OAB下悬挂一重物G,O为支点,现对轻质杠杆施加一拉力F使杠杆处于静止状态。请画出最小的拉力F以及阻力臂。【答案】【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题【解析】【解答】重物对杠杆的向下拉力是阻力,我们首先沿绳子竖直向下的方向画出阻力$F_2$的示意图,接着从支点$O$向$F_2$的作用线作垂线段,这段垂线段就是阻力F2对应的力臂l2。根据杠杆平衡条件可知,当阻力与阻力臂的乘积为定值时,动力臂越长,对应的动力就越小。本题中支点为$O$点,$OB$是可作出的最长动力臂,因此过B点作垂直于OB向上的线段,就是最小动力F的示意图,作图结果如下:【分析】1、力臂的概念,从支点到力的作用线的距离。做出力的作用线,确定支点,从支点向的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂。2、杠杆平衡条件,多余为最大动力臂,对应最小动力。19.利用图中的滑轮组,用200N的拉力将重为800N的物体匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出滑轮组上绳的绕法。 【答案】【知识点】滑轮组的设计与组装【解析】【解答】 绳、滑轮的自重及摩擦不计 ,拉力为200N,重物的重力为800N,所以绳子缠绕数为;拉力的方向向上,作图如下:【分析】1、动滑轮的工作特点:可以省力,但是费距离,定滑轮的工作特点:可以改变方向但是不省力;2、拉力的计算,F= ,n为动滑轮缠绕绳子数,绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。20.小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:(1)图A中U形管压强计在使用前,需观察U形管两侧液面是否相平,同时要检查装置的气密性。若用手指按压橡皮膜,发现形管两侧液柱的高度差变化很小,则说明该压强计的气密性 (选填“好”或“差”);(2)小明实验时的情形如图B、C、D、E所示:①比较图B、C,小明想要探究的是液体压强与 的关系;②保持图中探头在水中的深度不变,改变探头的方向如图、所示,由此,可以初步得出实验结论:在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强 ;(3)为了探究液体压强与液体密度关系,小明将金属盒放在两种液体的相同深度,发现形管左右两侧高度差对比不明显,为使实验现象更明显,可选择将液体 (选填“水”、“水银”或“酒精”)装入压强计的形管中(ρ水银>ρ水>ρ酒精);(4)实验后,小明把一个容器用隔板从中间分隔成大小相同且互不相通的左右两部分,隔板下部开一圆孔并用薄橡皮膜封闭。如图所示,将甲、乙两种不同的液体分别倒入容器左右两边,此时橡皮膜恰好相平,则甲乙两种液体的密度大小关系为: (选填“>”“=”或“<”),该容器 (选填“是”或“不是”)连通器。【答案】(1)差(2)深度;相同(3)酒精(4)>;不是【知识点】探究液体压强的特点实验【解析】【解答】(1)用手指按压压强计的橡皮膜时,U形管两侧液柱的高度差变化很小,说明橡皮膜受到的压强无法顺利传递到U形管内,由此可以判断这个压强计的气密性不好。(2) 图B和图C中,压强探头放在同种液体的不同深度位置,观察到U形管两端液柱的高度差不同,据此可以探究液体压强和液体深度的关系。图C中,保持探头在水中的深度不变,只改变探头的朝向,分别调整为向前、向上朝向,观察到U形管两侧的液柱高度差相同,由此可得出结论:在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。(3)当压强计的金属盒放在两种液体的相同深度时,U形管左右两侧的高度差差异不明显。根据公式,要让实验现象更明显,可以在U形管中换用密度更小的酒精,这样在压强相同的情况下,U形管中液柱的高度差会更大,更容易观察区分。(4) 图F中隔板中部的橡皮膜最终保持相平,说明橡皮膜左右两侧受到的液体压强大小相等。橡皮膜到容器顶部的距离相比,甲侧小于乙侧,也就是甲液体在橡皮膜处的深度更小,根据公式,压强相等时深度越小,液体密度越大,因此甲液体的密度大于乙液体的密度。连通器的定义是上端开口、底部互相连通的容器,这个容器被隔板隔开,底部并不连通,因此不属于连通器。【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同;2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小;4、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。(1)用手指按压橡皮膜,U形管两侧液柱的高度差变化很小,说明橡皮膜所受的压强不能传递到U形管上,则该压强计的气密性较差。(2)[1]图B和C中,探头置于同种液体的不同深度,U形管两端液柱的高度差不同,可探究液体压强与液体深度的关系。[2]图C中,探头在水中的深度不变,方向改变,变为向前或向上,U形管两侧液柱高度差相同,说明在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强相同。(3)金属盒放在两种液体中的相同深度,U形管左右两侧高度差对比不明显,据,为了使实验现象更明显,可在U形管中装入密度较小的酒精,则受到相同压强时,其高度差较大。(4)[1]图F中,橡皮膜恰好相平,说明左右两边的液体对橡皮膜的压强相同,而至橡皮膜处,甲液体的深度比乙液体的小,据知,甲液体的密度比乙液体的大。[2]该容器上端开口,下端不连通,不是连通器。21.如图是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验。(1)实验前,小明将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时他应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为了方便读出 ;(2)小明悬挂钩码前顺便测量了一个钩码受到的重力,如图所示,测力计的示数是 N;(3)在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂 个钩码;在此基础上小明继续实验:①在A、B下方再增挂一个钩码,则杠杆 端将下沉(选填“左”或“右”);②将增加的钩码取下来后,再取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则测力计的拉力为 N;③小明再次改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然在水平位置平衡,则测力计的读数将 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。【答案】(1)左;力臂(2)0.5(3)3;左;0.75;变大【知识点】探究杠杆的平衡条件实验【解析】【解答】(1)①根据题意可知,杠杆右端下沉,说明杠杆的右端沉左端轻,则应将平衡螺母向左调节。②杠杆在水平位置平衡时,当力的方向竖直向下时,力臂与杠杆本身重合,因此实验中使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。(2)根据图片可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,读数为0.5N。(3)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:;解得:,则需在B点悬挂3个钩码。①根据题意可知,在A、B下方再增挂一个钩码,杠杆左端力与力臂的乘积为:,杠杆右端力与力臂的乘积为,则,因此杠杆左端下沉。②根据题意可知,将增加的钩码取下来后,A位置钩码施加的拉力为1N,用弹簧测力计在C点竖直向上拉,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得;解得:。③改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,此时动力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,C点的力会变大,即弹簧测力计的示数会变大。【分析】(1)①平衡螺母总是向较轻的一侧调节;②可从力臂读取的角度分析解答。(2)根据图片确定测力计的分度值,然后根据指针位置读出示数;(3)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可;①比较支点两侧力和力臂的乘积大小,乘积大的一侧下沉;②根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可;③注意分析动力臂的长度变化,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答。(1)[1]杠杆右端下沉,说明杠杆的右端沉,应将平衡螺母向左调节至天平在水平位置平衡。[2]因杠杆受力的方向竖直向下,杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,因此实验中使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。(2)图中弹簧测力计的分度值是0.1N,读数为0.5N。(3)[1]设钩码的重力为G,杠杆一格的距离为L,根据杠杆平衡条件可得解得,因此需在B点悬挂3个钩码。[2]在A、B下方再增挂一个钩码,杠杆左端力与力臂的乘积为杠杆右端力与力臂的乘积为由于,因此杠杆左端下沉。[3]将增加的钩码取下来后,A位置钩码施加的拉力为1N,用弹簧测力计在C点竖直向上拉,根据杠杆平衡条件可得解得。[4]改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,由于A点施加的拉力与力臂不变,C点力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,C点的力会变大,即弹簧测力计的示数会变大。22.在物理兴趣活动中,小组的同学们“探究浮力的大小与哪些因素有关”,他们讨论后提出下列猜想。猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。为了验证上述猜想,他们选取一金属块进行了如图所示的实验。(1)分析比较图A、B、C三次实验,可以验证猜想 是正确的;分析比较图 三次实验,可以验证猜想三是错误的;(2)分析图中提供的信息可知,圆柱体浸没在盐水中时受到的浮力是 N,盐水的密度为 ;(3)分析比较图A、C、E三次实验,可以得出结论:物体排开液体的体积一定时,液体的密度越 ,物体受到的浮力越 ;(4)由B到D烧杯对桌面的压力 (“增大”、“减小”)。图E中,若剪断细线,盐水对容器底的压力 (“增大”、“减小”、“不变”)。【答案】(1)二;A、C、D(2);(3)大;大(4)增大;不变【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素;物体的浮沉条件及其应用【解析】【解答】(1)对比 A、B、C 三组实验,物体浸入液体体积不断变大,弹簧测力计读数随之减小,借助称重法能够看出浮力不断变大,说明浮力大小和排开液体体积有关,猜想二成立。探究浮力与浸没深度的关系,要控制液体密度、排液体积不变,只改变浸入深度,选取 A、C、D 实验;改变深度后测力计示数不变、浮力不变,由此判断猜想三错误。(2)①利用 A、D 示数,通过称重法算出物体浸没在水中的浮力;再结合 E 中测力计示数,求出物体浸没在盐水中的浮力。物体两次均完全浸没,排液体积等于自身体积、大小相等,联立阿基米德原理公式,代入数据推导出盐水密度。(3)分析 A、C、E 实验,物体排液体积保持不变,液体密度不同,测力计示数有差异;液体密度越大,浮力越大,结论:排开液体体积相同时,液体密度越大,物体所受浮力越大。(4)把容器、液体、物体视作整体,整体静止受力平衡,受总重力、桌面支持力、弹簧拉力,分析可得。,对比可得从 B 到 D 桌面支持力变大;根据相互作用力,容器对桌面压力同步变大,压力增加量等于浮力增加量,也等于物体多排开液体的重力。E 图内物体浸没在盐水中,此时,则剪断细线后物体下沉沉底;全程排液体积不变,液面高度不变,液体对容器底部的压强、压力均保持不变。【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度;4、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,5、受力分析:B图:容器、液体、物体视作整体,整体受总重力、桌面支持力、弹簧拉力;6、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同。(1)[1]分析比较图A、B、C三次实验,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知物体受到的浮力越大,即物体受到浮力的大小与排开的液体的体积有关,可以验证猜想二是正确的。[2]探究浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度是否有关时,需要控制液体的密度相同,排开的液体的体积相同,而深度不同,故需要分析比较图A、C、D三次实验,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,可以验证猜想三是错误的。(2)[1][2]由图AD可知物体完全浸没在水中受到的浮力由图E可知弹簧测力计的示数是1.6N,物体浸没在盐水中时受到的浮力物体浸没中水中和盐水中排开液体的体积都等于物体的体积,所以则盐水的密度为(3)[1][2]分析比较图A、C、E三次实验可知,物体排开的液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大,可以得出结论:物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。(4)[1]将容器、水、物体看成一个整体,整体静止,处于平衡态,整体受平衡力,整体受重力、桌面对整体的支持力、弹簧测力计对整体的拉力。对B图的整体受力分析,整体受的支持力为对D图的整体受力分析,整体受的支持力为因为所以因为力的作用是相互的,烧杯对桌面的压力等于桌面对烧杯的支持力。则,所以由B到D烧杯对桌面的压力增大。由B到D,物体排开水的体积增大,物体排开水的重力增大,由阿基米德原理可知,物体排开水的重力的增加量等于浮力的增加量,由B到D,烧杯对桌面增大的压力等于物体排开水的重力的增加量,也等于物体受到的浮力的增加量。[2]图E中,物体浸没在盐水中,处于静止状态,此时,则,若剪断细线,由物体的浮沉条件可知,物体将会下沉,最后沉底,物体仍然全部浸没中盐水中,排开盐水的体积不变,盐水的深度不变,由p=ρhg可知盐水对容器底的压强不变,底面积不变,由F=pS可知盐水对容器底的压力不变。23.某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取。求(1)克服钢板重力做的功;(2)钢丝绳的拉力F;(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。【答案】解:(1)克服钢板重力做的功为(2)起重机的滑轮组做的总功为由图可知,有四段绳子承重,则钢丝绳的拉力为(3)起重机的滑轮组做的额外功为动滑轮的重力为滑轮组满载时的机械效率为答:(1)克服钢板重力做的功为3.6×105J;(2)钢丝绳的拉力为1.125×104N;(3)滑轮组满载时的机械效率为84.7%。【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功【解析】【分析】(1) 提升钢板过程中,克服钢板自身重力所做的功为有用功;(2) 先求出滑轮组拉力做的总功;由题图可得承担物重的绳子段数n=4,结合绳子自由端移动距离,利用W总 =Fs变形求出钢丝绳拉力大小;(3) 根据W额 =W总 W有 算出额外功,不计绳重与摩擦时,额外功只来源于动滑轮自重,据此求解动滑轮重力;再代入满载物重数据,依据机械效率公式计算满载状态下滑轮组的机械效率。24.如下图所示,容器底面积为,容器中装有一定量的水,水中有一个木块被细线系着,木块的体积为,(木块的密度,g取)。求:(1)此时木块所受浮力;(2)细线所受拉力大小;(3)剪断细线后,待木块静止时,水对容器底压强的变化量。【答案】(1)解:木块完全浸没在水中,则木块排开水的体积所以此时木块所受浮力(2)解:根据、可得,木块的重力对木块受力分析所以绳子对木块的拉力根据力的作用的相互性可得,细线所受拉力大小为16N。(3)解:由于木块的密度小于水的密度,所以剪断细线后,待木块静止时,木块漂浮,则此时木块受到的浮力由得,木块漂浮时排开水的体积则剪断细线后,待木块静止时,木块排开水的体积减小量所以液面下降的深度为则水对容器底压强减小量【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用【解析】【分析】(1)木块全部浸没在水中,排开水的体积等于木块总体积,代入浮力公式即可算出浸没时受到的浮力。(2)结合密度、重力关系式求出木块自重;对浸没的木块受力分析,受向上浮力、向下重力与细线拉力,由受力平衡算出绳对木块的拉力,根据相互作用力确定细线受到的拉力。(3)木块密度小于水,剪断细绳后最终漂浮,漂浮时浮力等于自身重力;由阿基米德原理反求漂浮状态下排开水的体积,对比浸没时排液体积得到体积变化量,结合容器底面积算出液面下降高度,最后利用液体压强公式求出容器底部减小的压强。(1)木块完全浸没在水中,则木块排开水的体积所以此时木块所受浮力(2)根据、可得,木块的重力对木块受力分析所以绳子对木块的拉力根据力的作用的相互性可得,细线所受拉力大小为16N。(3)由于木块的密度小于水的密度,所以剪断细线后,待木块静止时,木块漂浮,则此时木块受到的浮力由得,木块漂浮时排开水的体积则剪断细线后,待木块静止时,木块排开水的体积减小量所以液面下降的深度为则水对容器底压强减小量1 / 1 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